বৈদ্যুতিক মোটরগুলি অনেক আগে উপস্থিত হয়েছিল, কিন্তু যখন তারা অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনগুলির বিকল্প উপস্থাপন করতে শুরু করেছিল তখন তাদের প্রতি ব্যাপক আগ্রহ দেখা দেয়। বিশেষ আগ্রহের বিষয় হল বৈদ্যুতিক মোটরের দক্ষতার প্রশ্ন, যা এর অন্যতম প্রধান বৈশিষ্ট্য।
প্রতিটি সিস্টেমের কিছু ধরণের দক্ষতা থাকে, যা সামগ্রিকভাবে এর কাজের দক্ষতাকে চিহ্নিত করে। অর্থাৎ, এটি নির্ধারণ করে যে একটি সিস্টেম বা ডিভাইস কতটা ভালোভাবে শক্তি সরবরাহ করে বা রূপান্তর করে। মান অনুসারে, দক্ষতার কোন মূল্য নেই, এবং প্রায়শই এটি একটি শতাংশ বা শূন্য থেকে একটি সংখ্যা হিসাবে উপস্থাপন করা হয়।
বৈদ্যুতিক মোটরগুলিতে দক্ষতার পরামিতি
একটি বৈদ্যুতিক মোটরের প্রধান কাজ হল বৈদ্যুতিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করা। দক্ষতা এই ফাংশনের দক্ষতা নির্ধারণ করে। মোটর দক্ষতার সূত্রটি নিম্নরূপ:
n=p2/p1
এই সূত্রে, p1 হল সরবরাহকৃত বৈদ্যুতিক শক্তি, p2 হল কার্যকর যান্ত্রিক শক্তি যা সরাসরি উৎপন্ন হয়ইঞ্জিন বৈদ্যুতিক শক্তি সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়: p1=UI (কারেন্ট দ্বারা গুণিত ভোল্টেজ), এবং P=A/t (একক সময়ের কাজের অনুপাত) সূত্র অনুসারে যান্ত্রিক শক্তির মান। বৈদ্যুতিক মোটরের কার্যক্ষমতার হিসাবটা এভাবেই দেখায়। যাইহোক, এটি এটির সবচেয়ে সহজ অংশ। ইঞ্জিনের উদ্দেশ্য এবং এর সুযোগের উপর নির্ভর করে, গণনাটি আলাদা হবে এবং অন্যান্য অনেক পরামিতি বিবেচনা করবে। প্রকৃতপক্ষে, মোটর দক্ষতার সূত্রে আরও অনেক পরিবর্তনশীল রয়েছে। সবচেয়ে সহজ উদাহরণ উপরে দেওয়া হয়েছে।
দক্ষতা হ্রাস
একটি মোটর নির্বাচন করার সময় একটি বৈদ্যুতিক মোটরের যান্ত্রিক দক্ষতা অবশ্যই বিবেচনায় নেওয়া উচিত। মোটর গরম করা, শক্তি হ্রাস, এবং প্রতিক্রিয়াশীল স্রোতগুলির সাথে সম্পর্কিত ক্ষতিগুলি খুব গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। প্রায়শই, কার্যকারিতা হ্রাস তাপ মুক্তির সাথে সম্পর্কিত, যা ইঞ্জিন অপারেশনের সময় স্বাভাবিকভাবেই ঘটে। তাপ প্রকাশের কারণগুলি ভিন্ন হতে পারে: ইঞ্জিনটি ঘর্ষণের সময় গরম হতে পারে, সেইসাথে বৈদ্যুতিক এবং এমনকি চৌম্বকীয় কারণেও। সবচেয়ে সহজ উদাহরণ হিসাবে, আমরা এমন একটি পরিস্থিতি উদ্ধৃত করতে পারি যেখানে বৈদ্যুতিক শক্তিতে 1,000 রুবেল ব্যয় করা হয়েছিল এবং 700 রুবেলের জন্য কাজ করা হয়েছিল। এই ক্ষেত্রে, দক্ষতা 70% এর সমান হবে।
বৈদ্যুতিক মোটর ঠান্ডা করতে, ফ্যানগুলি তৈরি করা ফাঁক দিয়ে বাতাসকে জোর করতে ব্যবহার করা হয়। ইঞ্জিনের শ্রেণীর উপর নির্ভর করে, একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা পর্যন্ত গরম করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ক্লাস এ মোটর গরম হতে পারে85-90 ডিগ্রী পর্যন্ত, ক্লাস বি - 110 ডিগ্রী পর্যন্ত। ইভেন্টে যে তাপমাত্রা অনুমোদিত সীমা অতিক্রম করে, এটি একটি স্টেটর শর্ট সার্কিট নির্দেশ করতে পারে৷
বৈদ্যুতিক মোটরের গড় দক্ষতা
এটা লক্ষণীয় যে একটি ডিসি (এবং এসি) মোটরের কার্যক্ষমতা লোডের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়:
- দক্ষতা 0% নিষ্ক্রিয় অবস্থায়।
- 25% লোডে, কার্যক্ষমতা 83%।
- 50% লোডে, কার্যক্ষমতা 87%।
- 75% লোডে, কার্যক্ষমতা 88%।
- 100% লোডে, কার্যক্ষমতা 87%।
দক্ষতা হ্রাসের একটি কারণ হল স্রোতের অসমতা, যখন তিনটি পর্যায়ের প্রতিটিতে একটি ভিন্ন ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি প্রথম পর্যায়ে 410 V, দ্বিতীয়টি - 403 V এবং তৃতীয় - 390 V ভোল্টেজ থাকে, তাহলে গড় মান হবে 401 V। এই ক্ষেত্রে অসাম্যতাটি ভোল্টেজের মধ্যে পার্থক্যের সমান হবে। পর্যায়গুলিতে সর্বাধিক এবং সর্বনিম্ন ভোল্টেজ (410 -390), অর্থাৎ, 20 V। ক্ষতি গণনা করার জন্য মোটর দক্ষতার সূত্রটি আমাদের পরিস্থিতির মতো দেখাবে: 20/401100=4.98%। এর মানে হল পর্যায়ক্রমে ভোল্টেজের পার্থক্যের কারণে অপারেশন চলাকালীন আমরা 5% দক্ষতা হারাই।
মোট ক্ষতি এবং কার্যক্ষমতা কমে গেছে
বৈদ্যুতিক মোটরের কার্যকারিতা হ্রাসকে প্রভাবিত করে এমন অনেক নেতিবাচক কারণ রয়েছে। কিছু নির্দিষ্ট পদ্ধতি রয়েছে যা আপনাকে সেগুলি নির্ধারণ করতে দেয়। উদাহরণস্বরূপ, আপনি নির্ধারণ করতে পারেন যে কোনও ফাঁক রয়েছে যার মাধ্যমে নেটওয়ার্ক থেকে স্টেটরে এবং তারপরে রটারে আংশিকভাবে শক্তি স্থানান্তরিত হয়।
স্টার্টার ক্ষতিও ঘটে এবং সেগুলি বেশ কয়েকটি নিয়ে গঠিতমান প্রথমত, এগুলো এডি কারেন্ট এবং স্টেটর কোরের রিম্যাগনেটাইজেশন সম্পর্কিত ক্ষতি হতে পারে।
যদি মোটরটি অ্যাসিঙ্ক্রোনাস হয়, তবে রটার এবং স্টেটরের দাঁতের কারণে অতিরিক্ত ক্ষতি হয়। এডি স্রোত পৃথক ইঞ্জিন উপাদানগুলিতেও ঘটতে পারে। এই সব মিলিয়ে বৈদ্যুতিক মোটরের কার্যক্ষমতা 0.5% কমিয়ে দেয়। অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরগুলিতে, অপারেশন চলাকালীন ঘটতে পারে এমন সমস্ত ক্ষতি বিবেচনায় নেওয়া হয়। অতএব, দক্ষতা পরিসীমা 80 থেকে 90% পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে।
অটোমোটিভ ইঞ্জিন
বৈদ্যুতিক মোটরের বিকাশের ইতিহাস ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন আইন আবিষ্কারের সাথে শুরু হয়। তার মতে, ইন্ডাকশন কারেন্ট সর্বদা এমনভাবে চলে যাতে এটির কারণকে প্রতিহত করতে পারে। এই তত্ত্বটিই প্রথম বৈদ্যুতিক মোটর তৈরির ভিত্তি তৈরি করেছিল।
আধুনিক মডেলগুলি একই নীতির উপর ভিত্তি করে, তবে প্রথম অনুলিপিগুলির থেকে আমূল আলাদা। বৈদ্যুতিক মোটরগুলি অনেক বেশি শক্তিশালী, আরও কমপ্যাক্ট হয়ে উঠেছে, তবে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণভাবে, তাদের দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। আমরা ইতিমধ্যে একটি বৈদ্যুতিক মোটরের দক্ষতা সম্পর্কে উপরে লিখেছি এবং একটি অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনের তুলনায় এটি একটি আশ্চর্যজনক ফলাফল। উদাহরণস্বরূপ, একটি অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনের সর্বোচ্চ কার্যক্ষমতা 45% পর্যন্ত পৌঁছায়।
ইলেকট্রিক মোটরের সুবিধা
এই ধরনের মোটরের প্রধান সুবিধা হল উচ্চ দক্ষতা। এবং যদি একটি অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন গরম করার জন্য 50% এর বেশি শক্তি ব্যয় করে, তবে বৈদ্যুতিক মোটরে একটি ছোট অংশ গরম করার জন্য ব্যয় করা হয়।শক্তি।
দ্বিতীয় সুবিধা হল হালকা ওজন এবং কমপ্যাক্ট সাইজ। উদাহরণস্বরূপ, ইয়াসা মোটরস একটি মোটর তৈরি করেছে যার ওজন মাত্র 25 কেজি। এটি 650 Nm সরবরাহ করতে সক্ষম, যা একটি খুব শালীন ফলাফল। এছাড়াও, এই ধরনের মোটর টেকসই, একটি গিয়ারবক্স প্রয়োজন হয় না। অনেক বৈদ্যুতিক গাড়ির মালিক বৈদ্যুতিক মোটরগুলির দক্ষতা সম্পর্কে কথা বলেন, যা কিছু পরিমাণে যৌক্তিক। সর্বোপরি, অপারেশন চলাকালীন, বৈদ্যুতিক মোটর কোনও জ্বলন পণ্য নির্গত করে না। যাইহোক, অনেক চালক ভুলে যান যে বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য কয়লা, গ্যাস বা সমৃদ্ধ ইউরেনিয়াম ব্যবহার করা প্রয়োজন। এই সমস্ত উপাদান পরিবেশকে দূষিত করে, তাই বৈদ্যুতিক মোটরের পরিবেশগত বন্ধুত্ব একটি খুব বিতর্কিত বিষয়। হ্যাঁ, তারা অপারেশন চলাকালীন বায়ু দূষিত করে না। তাদের জন্য, বিদ্যুত কেন্দ্রগুলি বিদ্যুৎ উৎপাদনে এটি করে।
বৈদ্যুতিক মোটরগুলির দক্ষতা উন্নত করুন
বৈদ্যুতিক মোটরগুলির কিছু ত্রুটি রয়েছে যা কাজের দক্ষতার উপর খারাপ প্রভাব ফেলে। এগুলি হল দুর্বল স্টার্টিং টর্ক, উচ্চ স্টার্টিং কারেন্ট এবং শ্যাফ্টের যান্ত্রিক টর্ক এবং যান্ত্রিক লোডের মধ্যে অসঙ্গতি। এর ফলে ডিভাইসের কার্যক্ষমতা কমে যায়।
দক্ষতা উন্নত করতে, তারা ইঞ্জিনটিকে 75% বা তার বেশি লোড করার চেষ্টা করে এবং পাওয়ার ফ্যাক্টর বাড়ায়। সরবরাহকৃত কারেন্ট এবং ভোল্টেজের ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণের জন্য বিশেষ ডিভাইসও রয়েছে, যা কার্যক্ষমতা বৃদ্ধি এবং কার্যক্ষমতা বৃদ্ধির দিকে নিয়ে যায়।
একটি বৈদ্যুতিক মোটরের কার্যক্ষমতা বাড়ানোর জন্য সবচেয়ে জনপ্রিয় ডিভাইসগুলির মধ্যে একটি হল একটি মসৃণশুরু, যা ইনরাশ কারেন্টের বৃদ্ধির হারকে সীমিত করে। ভোল্টেজের ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করে মোটরের ঘূর্ণনের গতি পরিবর্তন করতে ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার ব্যবহার করাও উপযুক্ত। এটি পাওয়ার খরচ হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে এবং ইঞ্জিনের একটি মসৃণ শুরু, উচ্চ সমন্বয় নির্ভুলতা প্রদান করে। প্রারম্ভিক টর্কও বৃদ্ধি পায় এবং একটি পরিবর্তনশীল লোডের সাথে, ঘূর্ণন গতি স্থিতিশীল হয়। ফলস্বরূপ, বৈদ্যুতিক মোটরের দক্ষতা উন্নত হয়৷
সর্বাধিক মোটর দক্ষতা
নির্মাণের ধরণের উপর নির্ভর করে, বৈদ্যুতিক মোটরগুলির কার্যকারিতা 10 থেকে 99% পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে। এটা সব ইঞ্জিন কি ধরনের হবে উপর নির্ভর করে. উদাহরণস্বরূপ, একটি পিস্টন-টাইপ পাম্প মোটরের দক্ষতা 70-90%। চূড়ান্ত ফলাফল প্রস্তুতকারকের উপর নির্ভর করে, ডিভাইসের নকশা ইত্যাদি। ক্রেন মোটরের দক্ষতা সম্পর্কে একই কথা বলা যেতে পারে। যদি এটি 90% এর সমান হয়, তাহলে এর মানে হল যে 90% বিদ্যুত ব্যবহার করা হবে যান্ত্রিক কাজ করতে, বাকি 10% অংশ গরম করতে ব্যবহার করা হবে। এখনও, বৈদ্যুতিক মোটরগুলির সবচেয়ে সফল মডেল রয়েছে, যার কার্যকারিতা 100% এর কাছাকাছি, কিন্তু এই মানের সমান নয়৷
100% এর বেশি দক্ষতা অর্জন করা কি সম্ভব?
এটি কোনও গোপন বিষয় নয় যে বৈদ্যুতিক মোটর যার কার্যক্ষমতা 100% এর বেশি প্রকৃতিতে থাকতে পারে না, কারণ এটি শক্তি সংরক্ষণের মৌলিক আইনের বিরোধিতা করে৷ আসল বিষয়টি হল যে শক্তি কোথাও থেকে আসতে পারে না এবং একইভাবে অদৃশ্য হয়ে যায়। প্রতিটি ইঞ্জিন প্রয়োজনশক্তির উৎস: পেট্রল, বিদ্যুৎ। যাইহোক, পেট্রল বিদ্যুতের মতো চিরন্তন নয়, কারণ তাদের স্টক পুনরায় পূরণ করতে হবে। তবে যদি এমন কোনও শক্তির উত্স থাকে যা পুনরায় পূরণ করার প্রয়োজন হয় না, তবে 100% এর বেশি দক্ষতা সহ একটি মোটর তৈরি করা বেশ সম্ভব হবে। রাশিয়ান উদ্ভাবক ভ্লাদিমির চেরনিশভ ইঞ্জিনের একটি বিবরণ দেখিয়েছেন, যা একটি স্থায়ী চুম্বকের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে, এবং এর কার্যকারিতা, যেমন উদ্ভাবক নিজেই আশ্বাস দিয়েছেন, 100% এর বেশি।
জলবিদ্যুৎ একটি চিরস্থায়ী গতি যন্ত্রের উদাহরণ হিসেবে
উদাহরণস্বরূপ, একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের কথা ধরা যাক, যেখানে পানির উচ্চতা থেকে পড়ে শক্তি উৎপন্ন হয়। জল টারবাইন ঘুরিয়ে দেয়, যা বিদ্যুৎ উৎপাদন করে। পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ শক্তির প্রভাবে পানির পতন ঘটে। আর বিদ্যুৎ উৎপাদনের কাজ চললেও পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ দুর্বল হয় না, অর্থাৎ আকর্ষণ শক্তি কমে না। তারপর সূর্যালোকের ক্রিয়ায় জল বাষ্পীভূত হয়ে আবার জলাধারে প্রবেশ করে। এটি চক্রটি সম্পূর্ণ করে। ফলস্বরূপ, বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়েছে, এবং এর উৎপাদন খরচ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে।
অবশ্যই, আমরা বলতে পারি যে সূর্য চিরন্তন নয়, এটি সত্য, তবে এটি কয়েক বিলিয়ন বছর স্থায়ী হবে। মাধ্যাকর্ষণ হিসাবে, এটি ক্রমাগত কাজ করছে, বায়ুমণ্ডল থেকে আর্দ্রতা টানছে। সাধারণভাবে বলতে গেলে, একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র হল একটি ইঞ্জিন যা যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে এবং এর কার্যক্ষমতা 100% এর বেশি। এটি স্পষ্ট করে দেয় যে বৈদ্যুতিক মোটর তৈরির উপায়গুলি সন্ধান করা থামানো উচিত নয়, যার কার্যকারিতা 100% এর বেশি হতে পারে। সব পরে, মাধ্যাকর্ষণ একটি অক্ষয় উৎস হিসাবে ব্যবহার করা যাবে না শুধুমাত্রশক্তি।
মোটরের শক্তির উৎস হিসেবে স্থায়ী চুম্বক
দ্বিতীয় আকর্ষণীয় উৎস হল একটি স্থায়ী চুম্বক, যেটি কোথাও থেকে শক্তি গ্রহণ করে না এবং কাজ করার সময়ও চৌম্বক ক্ষেত্র গ্রাস হয় না। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি চুম্বক কোন কিছুকে নিজের দিকে আকর্ষণ করে, তবে এটি কাজ করবে এবং এর চৌম্বক ক্ষেত্র দুর্বল হবে না। তথাকথিত পারপেচুয়াল মোশন মেশিন তৈরি করার জন্য এই সম্পত্তিটি ইতিমধ্যে একাধিকবার চেষ্টা করা হয়েছে, তবে এখনও পর্যন্ত এর থেকে কম বা বেশি কিছু আসেনি। যে কোনো প্রক্রিয়া শীঘ্রই বা পরে শেষ হয়ে যাবে, কিন্তু উৎস নিজেই, যা একটি স্থায়ী চুম্বক, কার্যত চিরন্তন।
তবে, এমন বিশেষজ্ঞরা আছেন যারা বলেছেন যে সময়ের সাথে সাথে, বার্ধক্যের ফলে স্থায়ী চুম্বক তাদের শক্তি হারিয়ে ফেলে। এটি সত্য নয়, তবে যদি এটি সত্যও হত, তবে কেবল একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক পালস দিয়ে তাকে জীবিত করা সম্ভব হবে। একটি ইঞ্জিন যা প্রতি 10-20 বছরে একবার রিচার্জ করতে হবে, যদিও এটি চিরন্তন বলে দাবি করতে পারে না, এটি এর খুব কাছাকাছি৷
স্থায়ী চুম্বকের উপর ভিত্তি করে একটি চিরস্থায়ী মোশন মেশিন তৈরি করার জন্য ইতিমধ্যে অনেক প্রচেষ্টা করা হয়েছে। দুর্ভাগ্যবশত, এখনও পর্যন্ত কোন সফল সমাধান হয়নি। কিন্তু এই ধরনের ইঞ্জিনের চাহিদা রয়েছে (সেখানে সহজভাবে হতে পারে না) এই বিষয়টির পরিপ্রেক্ষিতে, এটি খুব সম্ভব যে অদূর ভবিষ্যতে আমরা এমন কিছু দেখতে পাব যা চিরস্থায়ী গতি মেশিন মডেলের খুব কাছাকাছি আসবে যা পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি দ্বারা চালিত হবে।.
উপসংহার
একটি বৈদ্যুতিক মোটরের কার্যকারিতা হল সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার যা একটি নির্দিষ্ট মোটরের কার্যক্ষমতা নির্ধারণ করে। দক্ষতা যত বেশি, মোটর তত ভাল। 95% এর দক্ষতা সহ একটি ইঞ্জিনে, প্রায় সমস্তব্যয় করা শক্তি কাজ করার জন্য ব্যয় করা হয় এবং শুধুমাত্র 5% প্রয়োজন ছাড়া ব্যয় করা হয় (উদাহরণস্বরূপ, খুচরা যন্ত্রাংশ গরম করার জন্য)। আধুনিক ডিজেল ইঞ্জিনগুলি 45% এর দক্ষতায় পৌঁছতে পারে এবং এটি একটি দুর্দান্ত ফলাফল হিসাবে বিবেচিত হয়। পেট্রল ইঞ্জিনগুলির কার্যক্ষমতা আরও কম৷
